A series of landmark experiments conducted throughout the 20th century progressively localized the regions involved in consciousness to the reticular activating system (RAS) and its ascending projections. The first description of the RAS emerged in 1949 through seminal experiments performed by Moruzzi and Magoun in feline brainstems; additional experiments in the 1950s revealed connections between the RAS and the thalamus and neocortical structures. This knowledge has allowed for the explanation of disorders of consciousness with exquisite anatomic precision. The clinical relevance of the RAS is further apparent in modern definitions of brain death/death by neurologic criteria (BD/DNC), which require demonstration of the complete and permanent loss of capacity for consciousness as one of their core criteria. BD/DNC is currently understood across jurisdictions in terms of "whole brain" and "brainstem" formulations. Although their clinical examination between formulations is indistinguishable, policies for BD/DNC declaration may differ in the rare scenario of patients with isolated infratentorial brain injuries, in which ancillary testing is advised in the whole brain formulation but not the brainstem formulation. Canadian guidelines acknowledge that the distinction between whole brain and brainstem formulations is unclear with respect to clinical implications for patients with isolated infratentorial injuries. This has led to variability in Canadian clinicians' use of ancillary testing when the mechanism of BD/DNC is suspected to be an isolated infratentorial injury. The present narrative review highlights these concepts and explores implications for determination of BD/DNC in Canada, with specific emphasis on the RAS and its relevance to both formulations.
RéSUMé: Une série d’expériences marquantes menées tout au long du 20e siècle a progressivement permis de localiser les régions impliquées dans la conscience dans le système d’activation réticulaire (SAR) et ses projections ascendantes. La première description du SAR a vu le jour en 1949 grâce à des expériences fondatrices réalisées par Moruzzi et Magoun dans des troncs cérébraux félins; d’autres expériences menées au cours des années 1950 ont révélé des liens entre le SAR et le thalamus et les structures néocorticales. Ces connaissances ont permis d’expliquer les troubles de la conscience avec une précision anatomique extraordinaire. La pertinence clinique du SAR est encore plus évidente dans les définitions modernes de la mort cérébrale / du décès déterminé par des critères neurologiques (MC/DCN), qui exigent la démonstration de la perte complète et permanente de la capacité de conscience comme l’un de ses critères de base. La mort cérébrale est actuellement comprise partout en termes de formulations de « cerveau entier » et de « tronc cérébral ». Bien que l’examen clinique ne fasse pas de distinction entre ces formulations, les politiques de déclaration de MC/DCN peuvent différer dans le rare cas de patients présentant des lésions cérébrales infratentorielles isolées, pour lesquels des examens auxiliaires sont conseillés lorsqu’on parle de cerveau entier mais pas lorsqu’on utilise la formulation de tronc cérébral. Les lignes directrices canadiennes reconnaissent que la distinction entre les termes de cerveau entier et de tronc cérébral n’est pas claire en ce qui concerne leurs implications cliniques pour les patients présentant des lésions infratentorielles isolées. Cela a entraîné une variabilité dans l’utilisation des examens auxiliaires par les cliniciens canadiens lorsqu’ils soupçonnent que le mécanisme de MC/DCN consiste en une lésion infratentorielle isolée. Ce compte rendu narratif met en lumière ces concepts et explore les implications pour la détermination de la MC/DCN au Canada, en mettant une emphase spécifique sur le SAR et sa pertinence pour les deux formulations.
Keywords: brain death; infratentorial injury; neurologic determination of death; reticular activating system.
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